具有至少一摄像机的校正系统与相应方法技术方案

本校正系统与本校正方法使用至少一摄像机，在真空或大气环境中对腔体内或设备中具有一或多特征的目标组件进行位置

【技术实现步骤摘要】
具有至少一摄像机的校正系统与相应方法
[0001]本专利技术专利申请是申请号为
201811561531.2、
申请日为
2018
年
12
月
20
日的题为“具有至少一摄像机的校正系统与相应方法”的专利技术专利申请的分案申请
。


[0002]本专利技术有关于校正系统与方法，特别是有关于具有摄像机的校正系统与方法
。

技术介绍

[0003]半导体制造业的发展趋势，不只需要制造的集成电路中电路尺寸是越来越小，而且制造设备所需要的精确度也是越来越高
。
为了改善集成电路的质量与半导体制造的正确性，在制造设备内部每一个组件的位置都必须非常精确
。
许多相关的调整方法与装置已经被提出来，像是美国专利号码
6633046B1
公开了使用光源与光传感器来侦测位于其间的两个可移动组件彼此间正确定位的方法与装置，又像是美国专利号码
8519363B2
公开了一种晶圆处理方法以及一种通过使用校正器
(aligner)
与摄像机
(camera)
辨识晶圆的晶圆缺口
(wafer notch)
的位置及角度
、
进而正确地调整晶圆的扭转角度
(twist angle)
到做为某种离子布植状态的目标扭转角度的离子植入机
。
虽然已有不少已知的调整方法与装置，但是这些方法与装置普遍过于繁琐也往往需要人工操作来进行校正，但是随着半导体制造的电路极小化趋势，制造设备的精确度需求已经超过了人工操作的极限
。
因此，有需要发展更简单与更精确的校正方法与系统
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了校正系统与方法，特别是具有一或多个摄像机的校正系统与校正方法
。
本专利技术提供了较简单与更正确的校正系统与校正方法，可以在大气环境或真空环境中对腔体
(chamber)
内或设备
(
如制造设备
)
中的组件
(
硬件
)
进行位置
、
角度
、
形状与距离等特征
(features)
的辨识及计算，进而对三维空间某目标组件精准定位与提供相关的调整消息
。
[0005]本专利技术或可以先取得目标组件在某个平面
(
像是水平面
)
的图像然后辨识此图像中此目标组件的一或多特征
(
像是位置
、
角度
、
形状与尺寸
)
，或也可以先取得目标组件及参考组件二者在某个平面
(
像是水平面
)
的图像，然后辨识此图像中目标组件与参考组件间的一或多个特征
(
像是二者间的相对距离
、
相互夹角与相对方向
)。
接着，利用辨识结果，判断目标组件是否位于正确几何状态
(
具有正确位置与正确方向性等等
)
，并可以再计算在需要调整目标组件几何状态时所需要调整方式与调整量
。
另外，本专利技术可以使用一或多台摄像机，也可以视需要交替应用不同摄像机所取得的不同图像，像是不同数量的摄像机
、
不同位置的摄像机
、
以及与目标组件相对角度不一样的不同摄像机等等
。
[0006]本专利技术在处理辨识结果时，或可以在有预载标准特征消息时比对摄像机所取得图像与预载标准特征消息，藉由比较图像中某特殊特征的实际数值是否等于预载标准特征消息中此特殊特征的标准数值，看看二者是否相等或是看看二者间的数值差距是对应到怎样
的目标组件几何状态差距，便可以判断目标组件是否位于正确几何状态
、
以及再计算目标组件几何状态所需要的调整方式与调整量
。
[0007]本专利技术在处理辨识结果时，也或可以不使用预载标准特征消息，不论是在不存在预载标准特征消息时，或是在不使用已有的预载标准特征消息时，一方面多次改变目标组件的几何状态
(
主动地沿着某一方向进行变化并且控制每次变化的变化量
)
，又另一方面在每个几何状态都取得这个目标组件的图像，然后通过比对这些图像中这个目标组件的一或多个特征各自的数值随着几何状态变化的变化，便可以判断目标组件是否位于正确几何状态
、
以及计算目标组件几何状态所需要的调整方式与调整量
。
[0008]必须说明的是若有标准特征关系数值可以参考，在测量目标组件的位置
、
扭转角度
、
形状与面积等时可以只拍摄一次，这是因为不同位置或不同扭转角度或不同形状或不同面积会在相对应的图像呈现出不同的特征关系数值，所以通过与标准特征关系数值的直接比对就可以计算出校正所需要的消息
。
但是必须说明的是，由于往上倾斜
(tilt)
某特定角度值时与往下倾斜相同角度值时在图像中显示的变化量是一样的，因此即便已经有预载标准特征关系可以参考，在校正目标组件的倾斜角度时也必须如同没有预载标准特征关系时一般，沿着某一个方向至少改变一次目标组件的倾斜角度并且在每一次改变都拍摄目标组件取得相对应的图像，然后通过分析这些图像得到某种特征数值
(
像是目标组件在图像中的尺寸大小
)
随着倾斜角度变化的关系，最后从此关系的极值
(
对应到零倾斜角度的极大值或极小值
)
与目标组件最后一个图像中的特征数值，判断目标组件是否具有正确倾斜角度
、
以及计算目标组件需要往哪个方向再调整多少角度才能得到正确倾斜角度
。
[0009]附带地，本专利技术并没有限制所使用摄像机的数目与位置，也没有限制各个使用的摄像机与各个目标组件及
/
或参考组件间的相对方向，虽然通常使用一个邻近于目标组件的摄像机就可以有不错的校正效果
。
同时，本专利技术并不需要限制标准特征关系数值是预载在云端硬盘或是暂存存储器或是任何的可读取写入存储媒体，或甚至是预载在其他可以存储数据的硬件
。
并且，本专利技术可以校正位于腔体内或设备中的种种硬件，也就是说目标组件与参考组件都可以是但是不限于下列的种种硬件：晶圆
(wafer)、
静电吸盘
(e
‑
chuck)、
晶圆夹取器
(end effector)、
扫描臂
(scan arm)、
机械手臂
(robot)、
腔体壁
(chamber wall)
以及与晶圆移动与放置有关的硬件
。
[0010]本专利技术的一些实施例有关于一种校正方法，首本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种目标组件的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：经由固定于摄像位置的摄像机取得所述目标组件的摄影图像，其中，所述摄影图像中包括所述目标组件的至少一个物理特征，所述物理特征选自所述目标组件的洞
、
标记
、
缺口
、
整体外形中的至少一者；辨识所述摄影图像，以得到对应所述至少一个物理特征的至少一条特征消息，其中，所述特征消息至少指示对应的物理特征的尺寸和
/
或形状，和
/
或对应的物理特征相对其他物理特征的距离
、
方向和
/
或夹角；以及将所述摄影图像的至少一条特征消息与一标准图像中对应到相同物理特征的至少一条标准特征消息进行比较，以得到所述目标组件的校正信息，其中，所述标准图像是由固定于所述摄像位置的所述摄像机在所述目标组件位于标准位置时取得
。2.
如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述经由固定于摄像位置的摄像机取得所述目标组件的摄影图像的步骤包括：经由固定于摄像位置的摄像机，取得被光源照明的目标组件的摄影图像；和
/
或经由正交于所述目标组件的支撑表面的摄像机，取得涉及倾斜角度校正的目标组件的摄影图像；和
/
或经由固定于静电吸盘的侧壁，并分离于晶圆及所述静电吸盘的摄像机，取得所述晶圆的摄影图像，其中，所述目标组件包括所述晶圆
。3.
如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在将所述摄影图像的至少一条特征消息与一标准图像中对应到相同物理特征的至少一条标准特征消息进行比较之前，所述校正方法还包括以下步骤：在所述目标组件位于标准位置时，经由固定于与所述标准位置相互间具有预定角度关系
、
距离关系和
/
或方向关系的所述摄像位置的摄像机，取得所述目标组件的所述标准图像；和
/
或经由可读取写入存储媒体取得预载的所述标准图像的图像文件，或关于预载的所述标准图像的用数学参数值来表示的标准特征消息，其中，所述可读取写入存储媒体包括云端硬盘和
/
或暂存存储器
。4.
如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述校正信息包括所述目标组件的几何状态与标准几何状态的差别量
、
所述差别量是否在可接受阈值内，和
/
或将所述目标组件的几何状态调整至所述标准几何状态所需的调整方式及调整量，其中，所述调整方式包括使所述目标组件绕第一方向扭转
、
使所述目标组件绕第二方向倾斜，和
/
或使所述目标组件沿第三方向移动
。5.
如权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述将所述摄影图像的至少一条特征消息与一标准图像中对应到相同物理特征的至少一条标准特征消息进行比较，以得到所述目标组件的校正信息的步骤包括：将所述摄影图像的至少一个物理特征的第一尺寸和
/
或第一形状，与所述标准图像中对应到相同物理特征的第二尺寸和
/
或第二形状进行比较，以得到扭转所述目标组件和
/
或倾斜所述目标组件的校正信息
。6.
如权利要求5所述的校正方法，其特征在于，所述目标组件包括静电吸盘，所述物理特征选自所述静电吸盘的整体外形
、
缺口
、
通气凹槽
、
切边边缘线
、
抬升器
、
圆点凸起中的至
少一者
。7.
如权利要求6所述的校正方法，其特征在于，所述将所述摄影图像的至少一个物理特征的第一尺寸和
/
或第一形状，与所述标准图像中对应到相同物理特征的第二尺寸和
/
或第二形状进行比较，以得到扭转所述目标组件和
/
或倾斜所述目标组件的校正信息的步骤包括：将所述摄影图像中所述静电吸盘的任意两个切边边缘线的中点的连线的投射长度
d
I
cos
θ
，与所述标准图像中对应的标准投射长度
d
I
进行比较，以得到所述静电吸盘的倾斜角度
θ
。8.
如权利要求4所述的校正方法，其特征在于，在得到所述目标组件的校正信息之后，所述校正方法还包括以下步骤：响应于所述校正信息指示所述差别量在可接受阈值内，判断所述目标组件位于正确几何状态且不需要再做任何校正，并结束校正流程；以及响应于所述校正信息指示所述差别量不在可接受阈值内，判断所述目标组件未位于正确几何状态，并根据所述校正信息指示的调整方式及调整量，经由至少一个致动器调整所述目标组件相对于其所在平面的位置
。9.
如权利要求8所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述校正信息指示的调整方式及调整量，经由至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建利，倪玉河，郭建成，王德民，
申请(专利权)人：汉辰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：